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本论文首先利用葵花油碱法催化合成共轭亚油酸,在此前提下,探讨了利用脂肪酶催化分离CLA异构体的可行性,针对游离脂肪酸易于氧化、口味较差等缺点,应用固定化酶催化合成富含CLA的1,3-甘油二酯,系统研究了各种因素对酶促酯化反应的影响规律,以期为CLA的应用提供科学依据。主要内容如下:
1.以葵花油为原料碱异构化法合成CLA。在以丙二醇为溶剂的体系中,其较佳反应条件为:反应温度170℃、反应时间1 h、溶剂用量与油用量之比为1.5:1、加碱量为油重量的50%。在此反应条件下,CLA的转化率为99.5%,在生成的CLA中两种活性异构体含量达到94.3%。在以水为溶剂的体系中,其最佳反应条件为:反应温度210℃,反应时间2 h,加碱量为油重量的35%,溶剂比取1:2,此时CLA转化率为95.6%,在生成的CLA中两种主要活性异构体含量达到92.5%。
2.酶法催化CLA与乙醇的选择性酯化反应,对CLA异构体进行拆分。建立了总酯化率与CLA异构体酯化率及拆分效率之间的关系,可通过测定总酯化率的变化来对反应进程进行监测。通过实验发现固定化脂肪酶Novozym 435优先酯化t10,c12-CLA异构体,而Lipase AY 30对c9,t11-CLA具有更高的选择性,且相比于Novozym 435具有更高的拆分效率,其最优的反应条件为:CLA与乙醇的摩尔比为1:1、加酶量为140U/g反应底物、反应温度为50℃、pH为6.5。基于此条件进行反应,在总酯化率为36.8%时获得最大的拆分效率,产物中c9,t11-CLA的纯度及回收率分别为75.50%和49.85%,t10,c12-CLA的纯度及回收率分别为72.02%和62.32%。
3.确定了CLA与甘油酯化合成1,3-DAG的工艺条件。通入氮气实现搅拌传质与除水,以1,3-专一性脂肪酶npozyme RM IM作为催化剂,加酶量为底物质量的5%,CLA与甘油的摩尔比为2:1,50℃反应8 h,CLA转化率可达到98.2%,1,3-DAG的含量为73.8%。固定化酶重复利用10个批次,催化反应的CLA转化率仍大于80%。